嫦娥六号着陆区高精度地形数据集建设

利用嫦娥六号任务的高分辨率图像数据，中国科学院国家天文台研究员李春来领导的研究团队成功构建了mm至厘米级分辨率的高精度地形数据集，不仅准确定位了嫦娥六号的着陆点，还深入分析了着陆区的厘米尺度地质特征，如表面粗糙度、环形坑形状、月壤厚度、石材丰度等，揭示了该地区表面暴露的历史物质来源等新认识。最近，相关研究成果在《自然-通信》中公布。

嫦娥六号于2024年6月2日6时24分成功登陆月球背面南极-艾特肯盆地东北部，位于阿波罗盆地南缘，成功收回1935.3克月球样品。这是人类历史上第一次从月球背面收集和返回样品，受到世界各地月球科学界的高度重视。这些月球样品的研究成果有望为月球地质进化和月球背面物质成分研究提供关键证据，对于月球样品的实验室研究来说，通过遥感数据获取精细的地质背景和可能的物质来源尤为重要。

利用嫦娥六号降落相机序列图像、全景相机特写立体图像等数据，中国科学院国家天文台科研团队建立了一套高性能的着陆区地形数据集。通过这些数据，研究人员准确定位了嫦娥六号的着陆点，坐标为(153.9776)°W，41.6251°S，-5273m)。

同时，该团队还对厘米尺度的地质状况进行了分析。研究表明，嫦娥六号着陆点位于直径约51米的C1环形坑西南缘，属于月海玄武岩区。通过对比，发现该区域的表面粗糙度、环形坑的深度比、月壤厚度、石材丰度等地质特征位于嫦娥四号和嫦娥五号着陆区之间，表明该区域经历的表面暴露时间大致介于两者之间，这一结论符合三者的地质年龄。

在物质来源方面，研究表明，嫦娥六号着陆区不仅有明显的二次溅射痕迹，而且在遥感图像中可以清晰地看到许多溅射辐射图案。这些发现表明，着陆区域的物质主要是由当地的月海物质和外来的溅射物质混合而成。通过数学模型分析，研究人员指出，嫦娥六号着陆区域的物质主要来自附近的C1坑，代表着陆点月壤中当地的月海物质，厚度35厘米，约占着陆点物质体积的30%~35%。此外，Chaffee S坑还可以提供一些溅射物，厚度约5~16厘米，代表着陆点月壤中的外来物质。它发现的含镁元素的溅射物可能来自月球的深层，应该包含在嫦娥六号回到样本中。

研究人员认为，这项研究为嫦娥六号月球样品的物质来源提供了关键的科学论证，为未来月球样品实验室的研究和精细分析奠定了基础。中国科学院国家天文台高级工程师严韦和曾兴国是论文的共同第一作者，研究人员任鑫和左维是论文通信的作者。